114 高普考高考二級 水產技術 海洋生態學 考古題詳解

核心觀念

本題考查海洋生態學與海岸地形學的基本名詞，涵蓋浮游植物、底棲攝食方式、海域分區，以及海岸與珊瑚礁地形。作答時應先準確翻譯名詞，再用一句話指出其位置、形成方式或攝食機制，並補上典型特徵。

解題方法與名詞說明

（一）Coccolithophorids：鈣板金藻（球石藻類）

指一群具鈣化鱗片的單細胞浮游植物，分類上屬於定鞭藻類群。細胞表面覆有由碳酸鈣形成的微小鈣板，稱為球石（coccolith）。其大量繁殖時，脫落的鈣板可使海水呈現乳白或藍綠色；死亡後的鈣質遺骸也能沉降並累積於海底沉積物中。

（二）Burrowing suspension feeder：掘穴懸浮攝食者

指棲居於海底沉積物中、以水體中懸浮的有機顆粒或浮游生物為食的底棲動物。牠們通常掘穴埋在沙泥中，並利用水管或其他攝食構造把海水引入，過濾其中的食物顆粒。埋棲雙殼類如蛤、蜆，是常見例子。判斷重點是：身體埋在底質中，食物則來自上方水體。

（三）Neritic waters：陸棚水域（沿岸淺海水域）

指覆蓋於大陸棚之上的海水，範圍大致由低潮線向外延伸至大陸棚外緣，常以約 200 公尺水深作為概略界線。此區通常受光較充足、營養鹽供應較豐富，生產力常高於外洋深水區。答題時應以「位於大陸棚上方」作為主要定義；約 200 公尺是概略值，不是所有海域都相同的固定界線。

（四）Drowned river valley：溺谷（沉水河谷）

指原先由河流切割形成的河谷，後因海平面上升或地層下沉而被海水淹沒，形成伸入陸地的海灣或河口地形。典型形式稱為里亞灣（ria）。其辨識要點是河谷被海水淹沒；

核心觀念

本題考查大洋上層水柱中，光照、溫度分層、營養鹽再生與生物呼吸如何共同形成垂直剖面。以臺灣東部太平洋的寡營養、受黑潮影響海域為例，需掌握四項典型分布：

• 溫度：表層受日照加熱，通常較暖；往下進入溫躍層，溫度快速下降；深層水溫低且變化較小。
• 溶氧：表層與光合作用旺盛的透光層含氧較高；往下可形成溶氧最低層；更深處溶氧通常回升。
• 葉綠素甲（Chl a）：表層光線充足，但常受營養鹽不足限制；次表層透光層內常出現葉綠素最大層；深於透光層後迅速降低。
• 硝酸鹽（$NO_3^-$）：表層因浮游植物吸收而偏低；往下通過硝酸鹽躍層後增加；深層通常較高。

圖中濃度曲線的橫向位置只表達相對高低，並非共用數值刻度。

垂直剖面示意圖

水深 溫度 溶氧 Chl a NO₃⁻
(m) 低 ←→ 高 低 ←→ 高 低 ←→ 高 低 ←→ 高
│
0 │ ● │ ● ● ●
 │ │ │ │
約 50–150 │ ╱ │ ╲ ● ╱
 │ ╱ │ ╲ ╱ ╱
約 200–500 │ ╱ │ ╲___╱ ╱
 │ ╱ │ 溶氧最低層 ╱
約 500–1000│ ╱ │ ╲___ ●
 │ │ （深層回升） │
 ↓ 深度增加

圖示判讀：溫度曲線由表層高值向深層降低；溶氧由表層高值下降至中層低值，深處回升；Chl a 在次表層達峰值；硝酸鹽則大致隨深度增加。

解題方法與分布說明

先依水深將水柱分為表層混合層、躍層與深層，再以「光照控制初級生產、營養鹽由深層供應、生物呼吸消耗氧氣」串起四種變數的變化。

1. 溫度：表層暖、溫躍層快速降溫、深層低溫穩定

表層直接吸收太陽輻射，溫度較高；表層混合層內因風浪與對流混合，溫度變化通常較小。往下進入溫躍層後，溫度隨深度快速下降。約數百公尺以下，日照影響微弱，水溫低且垂直變化趨緩。

以臺灣東部暖水海域而言，季節、緯度及黑潮狀態會改變混合層與溫躍層深度；答題重點是交代「上暖、中層降溫快、深層低溫穩定」的整體型態。

2. 溶氧：表層高、中層低、深層回升

核心觀念

「黑潮悖論（Kuroshio Paradox）」指黑潮表層海水通常貧營養、初級生產力偏低，卻能支撐豐富的魚類資源與漁業活動。表面上的矛盾在於：若浮游植物生產有限，如何供應足夠的能量與食物，維持較高階的生態系與魚群？

理解這個悖論，須區分兩件事：黑潮表層的營養鹽濃度與生產力，以及黑潮整個水柱和鄰近海域的營養鹽輸送與生態系產出。表層貧營養不代表整條水柱都缺乏營養鹽，也不代表營養鹽無法在其他時間或地點進入有光層。

解題方法

作答可依「現象—機制—觀念修正—碳循環啟發」的順序：

1. 先界定悖論：黑潮表層貧營養、初級生產力偏低，但周邊仍有較高魚類資源或漁業產出。
2. 說明營養鹽的垂直分布與輸送：黑潮上層水營養鹽較少，次表層則可含有較多硝酸鹽等營養鹽。營養鹽若停留在無光層，浮游植物便無法直接利用；若經物理作用進入有光層，則可提高初級生產。
3. 連結物理過程與生態效應：地形與海岸作用、湍流、渦旋、上升流及季節性混合等，可使深層或次表層營養鹽上輸，形成局部、短暫或季節性的生產力提升。黑潮也會輸送營養鹽，並影響陸棚、黑潮延伸區等鄰近海域。
4. 回應「高速公路」比喻：西邊界流不只是快速運送貧營養表層水的通道；它也輸送次表層營養鹽，並藉由與地形、渦旋和混合的交互作用，改變營養鹽可利用的位置與時間。
5. 延伸至碳循環：營養鹽進入有光層後可促進浮游植物固碳；有機碳再經食物網傳遞、顆粒下沉、溶解與分解等過程，影響區域碳輸出與碳儲存。

主要內涵與營養鹽循環

黑潮表層貧營養與低生產力是真實的，但這不等於黑潮流域的生物生產處處、時時都低。重要的關鍵，是營養鹽是否能從次表層輸送至有光層。營養鹽的垂直通量可概念性表示為：

其中 $F_N$ 為營養鹽通量，$w[N]$ 表示垂直流動所造成的輸送，$F_{\mathrm{mixing}}$ 表示湍流混合等作用的通量。此式提醒考生：只看表層營養鹽濃度不足以推斷區域營養鹽循環，還須考慮水體運動與混合。

當次表層營養鹽因地形擾動、湍流、渦旋、上升流或季節性混合進入有光層，可促進浮游植物生長，再經微型浮游動物及其他食物網成員傳遞至魚類。這些供應事件具有空間與時間差異，因而能在整體表層偏貧營養的背景下，形成局部或季節性生產熱點。

對西邊界流觀點的挑戰

核心觀念

本題考的是海岸與淺海中的三類重要顯花植物群及其棲地分帶：海草、紅樹林植物與鹽沼植物。這是按生態棲地與生活型區分的三類，並非顯花植物的三個正式分類階層。

判別關鍵在於植物生長的位置與型態：海草是完全或大部分沉水的海生草本；紅樹林植物是生長於熱帶、亞熱帶潮間帶河口泥灘的耐鹽木本植物；鹽沼植物則是生長於潮汐影響下鹹水或半鹹水濕地的耐鹽草本植物。

解題方法

依「類群名稱—棲地—代表特徵—臺灣地點」逐一作答。地點應能反映該類群典型的生長環境，並舉出具代表性的物種或植群作為說明。三類棲地常彼此鄰接，但植物的生活型與生長位置不同，不能混為一類。

三大類群與代表地點

一、海草（seagrasses）

海草是重新適應海洋環境的沉水性單子葉開花植物，具有根、地下匍匐莖、葉片及維管束，能開花、結果並以種子繁殖；其外觀雖像藻類，實際上與海藻不同。多生長在陽光可穿透的淺海沙泥底、潟湖或珊瑚礁平台，可形成海草床，提供魚蝦等生物覓食、躲藏與育幼的棲地。

**臺灣代表地點：澎湖鎮海。**當地淺海有海草分布，例如卵葉鹽草；澎湖群島的海草可生長於沙泥灘地及淺海底質。

二、紅樹林植物（mangroves）

紅樹林植物是生長於潮間帶、河口或潟湖泥灘的耐鹽木本植物。其適應特徵包括支柱根或呼吸根等根系構造，以及部分種類具有胎生現象：種子在母株上萌發後形成胚軸，再脫離母株。